на 2024/06/6 665

Основи комутаторів

Перемикачі - це прості пристрої, які дозволяють вмикати та вимикати електроенергію в електричних системах.Вони використовуються скрізь, від вимикачів світла в наших будинках до складних схем всередині сучасних гаджетів.Перемикачі пройшли довгий шлях, від основних механічних до вдосконалених електронних, які роблять сьогоднішню технологію безперебійно.У цій статті будуть розглянуті різні види вимикачів, такі як механічні та електронні, та пояснити, що робить кожен тип особливим.Ми також поговоримо про загальні налаштування, такі як SPST, SPDT та DPDT, і виділяємо речі, які слід враховувати при виборі правильного перемикача для роботи.Незалежно від того, чи ви інженер, любитель чи просто цікаво, як все працює, розуміння перемикачів допоможе вам краще керувати електричними ланцюгами.

Каталог

Типи комутаторів

Механічні вимикачі

Механічні комутатори працюють за допомогою рухомих деталей для виготовлення або розбиття електричного з'єднання.Це прості пристрої, які багато людей вважають простими у використанні та розумінні.Коли ви перевертаєте вимикач світла вдома, ви використовуєте механічний перемикач.Ці перемикачі побудовані для останнього і можуть добре працювати у складних умовах, де електронні деталі можуть вийти з ладу, наприклад, у дуже гарячих або холодних місцях або там, де багато вібрації.

Електронні вимикачі

Електронні вимикачі Керують потік електроенергії без будь -яких рухомих деталей.Вони використовують спеціальні матеріали, які називаються напівпровідниками для роботи швидко та плавно.Деякі поширені типи електронних комутаторів-BJTS (біполярні транзистори з біполярним з'єднанням), MOSFET (метал-оксид-семікупровідникові транзистори) та IGBT (ізольовані біполярні транзистори затвора).Ці комутатори дуже корисні в пристроях, які повинні швидко увімкнути та вимикати, як комп’ютери та інші сучасні гаджети.

Біполярні транзистори (BJTS) контрольні сигнали за допомогою електричного струму.У них є три шари матеріалу, які керують електроенергією, посилюючи невеликі електричні сигнали або вмикаючи їх та вимикають.Це робить їх корисними у багатьох електронних пристроях.

Метал-оксид-семікупровідникові польові транзистори (MOSFETS) керує електроенергією за допомогою електричної напруги.Вони дуже швидко споживають потужність і вмикають електроенергію та вимикають.Це робить їх ідеальними для цифрових пристроїв, таких як комп’ютери та аналогові пристрої, такі як радіо.Вони використовують електричне поле для управління потоком електроенергії через канал.

Ізольовані затвори біполярні транзистори (IGBT) поєднують особливості BJTS та MOSFET, що робить їх придатними для таких потужних застосувань, таких як електродвигуни та перетворювачі потужності.Вони обробляють велику кількість електроенергії і зазвичай використовуються у промислових умовах.

SPST, SPDT, DPDT та багато іншого

• стовпи та кидки

У електричних вимикачах "полюси" та "кидають" - це прості ідеї, які допомагають нам зрозуміти, як працюють перемикачі."Поляки" Скажіть нам, скільки окремих схем може керувати перемикач.Наприклад, одноразовий перемикач керує однією ланцюгом, тоді як дворічний перемикач може керувати двома ланцюгами одночасно.

"Кидає" показують, скільки різних шляхів може підключитися перемикач.Перемикач з одним кидком підключається до лише по одному шляху в кожному положенні, тоді як перемикач з подвійним кидком може підключитися до двох різних шляхів, що дозволяє йому направити електроенергію на будь-який з двох маршрутів.

Загальні типи комутаторів

Одиночний полюс один кидок (SPST):

Це найпростіший тип комутатора.Він керує однією схемою і підключається до одного шляху, як основний перемикач світла.

Подвійний кидок з одного полюса (SPDT):

Цей перемикач керує однією ланцюгом, але може перемикатися між двома різними шляхами, що корисно для вибору між двома джерелами живлення.

Подвійний полюс один кидок (DPST):

DPST перемикає керування двома ланцюгами з одним перемикачем, що дозволяє керувати декількома схемами одночасно, але лише з одним шляхом на полюс.

Подвійний полюс подвійний кидок (DPDT):

DPDT комутаторів керує двома ланцюгами і може перемикатися між двома шляхами для кожної схеми.Їх часто використовують у ситуаціях, коли вам потрібно змінити напрямок струму, як у контролі двигуна.

Загальні конфігурації

Електричні комутатори поставляються в різних конструкціях, кожна з яких робиться для контролю електричних схем певними способами.Розуміння цих конструкцій може допомогти вам вибрати правильний перемикач для своїх потреб.Тут ми пояснимо три загальні типи конструкцій комутаторів: SPST, SPDT та DPDT, простими показниками, показуючи, як вони працюють і де ви можете їх використовувати.

SPST (єдиний полюс одиночний кидок):

Перемикач SPST - це найпростіший вид перемикача.Він має одну вхідну точку (полюс) та одну вихідну точку (кидок).Цей перемикач використовується для включення або вимкнення ланцюга.Коли перемикач увімкнено "увімкнено", він закриває ланцюг, що дозволяє протікати електроенергію.Коли перемикач "вимкнено", він відкриває ланцюг, зупиняючи електроенергію.Перемикачі SPST часто використовуються в місцях, де вам просто потрібна проста функція включення/вимкнення, наприклад, вимикачі світла або кнопки живлення на електронних пристроях.

Spdt (подвійний кидок з одним полюсом):

Перемикач SPDT трохи складніший, ніж перемикач SPST.Він має одну вхідну точку та дві точки виходу.Ця конструкція дозволяє комутатору відправляти електричний струм на один із двох різних шляхів.Коли ви перевертаєте перемикач, він з'єднує вхід до одного з двох виходів.Це робить комутатори SPDT корисними в ситуаціях, коли вам потрібно перемикати потік електроенергії між двома різними варіантами, як, наприклад, вибір між двома джерелами живлення або зміною напрямку двигуна.Наприклад, перемикач SPDT може увімкнути червоне світло в одному положенні та зелене світло в іншому положенні.

DPDT (подвійний полюс подвійний кидок):

Перемикач DPDT поєднує два перемикачі SPDT в один.Він може керувати двома окремими ланцюгами одночасно.Цей перемикач має дві точки введення та чотири вихідні точки.Кожен вхід може підключитися до одного з двох виводів, надаючи вам два окремі шляхи, щоб електроенергія слідувала.Ця функція дозволяє комутатору DPDT керувати двома різними пристроями або схемами з одним перемикачем.Перемикачі DPDT часто використовуються в ситуаціях, коли вам потрібно змінити напрямок двигуна, змінюючи потік електроенергії.Вони також можуть бути використані в аудіо або системах даних для перемикання між двома джерелами та двома виходами.

Інші конфігурації

Перемикачі можуть мати більше двох полюсів і кидків, і вони часто позначаються кодами, що включають числа.Наприклад, перемикач з написом 3p6t має три полюси та шість кидків.Це означає, що комутатор може підключити три різні схеми, при цьому кожен ланцюг має шість різних вихідних шляхів, до яких він може підключитися.

У перемикачі 3p6t "три полюси" означає, що є три окремі входи.Кожен вхід може бути підключений до однієї з шести можливих виходів, як показано "Шість кидків".Ця установка корисна у складних електричних системах, де багато шляхів потрібно керувати одним перемикачем.

Щоб зрозуміти, як працює перемикач, вам потрібно знати, скільки окремих схем він може керувати (полюсами) та скільки різних вихідних шляхів може підключитися кожен ланцюг (кидає).Перемикач з більшою кількістю полюсів і кидків може використовуватися в більш складних системах, оскільки він може керувати більшою кількістю шляхів.

Наприклад, перемикач 3P6T може мати три різні джерела введення, і кожне джерело може підключитися до будь -якого з шести різних вихідних напрямків.Цей вид налаштування корисний у таких пристроях, як аудіо та відео обладнання, де потрібно плавно обробляти багато варіантів введення та виводу.

Функції, які слід враховувати при виборі перемикача

Вибираючи перемикач, подумайте про наступні функції, щоб переконатися, що він працює добре і триває довгий час:

Розмір

Виберіть розмір перемикача, який відповідає його призначенню.Великі комутатори обробляють високу потужність у таких місцях, як фабрики, а невеликі перемикачі вписуються в тісні місця в таких пристроях, як телефони.Переконайтесь, що розмір підтримує необхідне електричне навантаження та простий у використанні.Також розглянемо вплив пилу та вологи, що може вплинути на тривалий перемикач.

Стан за замовчуванням

Перемикачі можуть мати різні стани спокою.Більшість перемикачів залишаються там, де ви їх залишаєте, але миттєві перемикачі повертаються до початкового положення при звільненні.Зазвичай відкриті (NO) перемикачі "вимкнено", коли вони не використовуються, і вмикаються при натисканні, як дзвінок у двері.Зазвичай закриті (NC) перемикачі "увімкнено", коли вони не використовуються, і вимикаються при натисканні, як перемикач світла холодильника.

Позиції

Кількість позицій, що перемикач, відноситься до його налаштувань або станів.Більше позицій дозволяє отримати додаткові параметри в межах одного комутатора, що дає вам більший контроль у складних схемах.

Варіанти монтажу

Монтаж через лунки: Це передбачає розміщення компонентів через отвори на платі та пайці.Це надає сильну підтримку і добре для частин, які стикаються з фізичним стресом, але для цього потрібно більше місця.Цей тип кріплення часто використовується в місцях з великою кількістю тремтіння, як у автомобілях та літаках.

Технологія поверхневого кріплення (SMT): Це передбачає розміщення компонентів безпосередньо на поверхні плати.Це добре для менших конструкцій і поширений у повсякденній електроніці, але вона не така сильна, як крізь луна.

Монтаж панелей: Це передбачає кріплення вимикачів до передньої панелі коробки або корпусу.Він використовується для комутаторів, до яких потрібно отримати доступ безпосередньо і часто обробляє часте використання.Ці комутатори знаходяться на панелях промислового управління та інформаційних панелях автомобілів.

Параметри приводу: Деякі комутатори розроблені для використання з рукавичками, маючи більші кнопки для легкого використання в таких місцях, як фабрики.Інші комутатори потребують спеціальних інструментів, щоб увімкнути їх або вимкнути, додавання безпеки та управління в безпечних районах.

Рейтинг струму та напруги

Переконайтесь, що комутатор може безпечно обробляти необхідний струм та напругу.Виберіть перемикач з рейтингами, які відповідають рівнем потужності у вашому проекті.Рейтинги змінного струму та постійного струму різні, тому переконайтеся, що перемикач працює з вашим типом ланцюга, щоб уникнути перегріву або відмови.

Фактори навколишнього середовища

Поміркуйте, наскільки добре перемикач може утримувати пил і воду, як показано його рейтингом IP.Перемикачі повинні мати можливість обробляти вібрації та наслідки, особливо в промислових умовах.У громадських районах використовуйте стійкі до вандалів перемикачі з сильними кожухами та конструкціями, які запобігають підробці, щоб уникнути пошкодження.

Загальні механічні вимикачі

Механічні вимикачі - це основні частини в електронних пристроях, які дозволяють людям керувати потоком електроенергії, вмикаючи або вимикаючи.Використовуються різні типи комутаторів залежно від того, що їм потрібно зробити, будь то в домашніх гаджетах, промислових машинах чи науковому обладнанні.Давайте подивимось на деякі найпоширеніші типи механічних комутаторів, пояснюючи, що вони є, як вони працюють і де ви можете їх знайти.

Занурення перемикачів

Перемикачі DIP (подвійний вбудований пакет)-це невеликі комутатори, які входять у групи всередині одного пакету.Кожен комутатор у групі - це як крихітний важіль, який можна увімкнути або вимкнути, як і вимикач світла, і називається одним перемикачем полюсного полюса (SPST).Ці комутатори використовуються для налаштувань, які не потрібно часто змінюватись і ідеально підходять для електроніки з низькою потужністю.Вони особливо корисні в налаштуваннях, де невеликі деталі, як -от перемички, можуть легко загубитися.Часто ви можете знайти перемикачі DIP в комп'ютерах та інших пристроях, де вони допомагають налаштувати різні конфігурації або параметри.

Поворотні перемикачі

Ротаційні вимикачі DIP схожі на звичайні вимикачі DIP, але вони використовують механізм оберту для вибору з декількох варіантів, а не перевертати вимикач.Це обертання можна зробити вручну або з невеликим інструментом, як викрутка.Вони чудово підходять для пристроїв, які потребують декількох налаштувань або режимів, таких як вибір частот у радіостанціях або налаштування каналів у пристроях зв'язку.Їх дизайн дозволяє їм надійно працювати навіть у важких умовах.

Слайд -вимикачі

Слайд -вимикачі мають невеликий важіль, який ви рухаєтесь туди -сюди, щоб відкрити або закрити ланцюг.Цей простий рух робить їх простими у використанні та розумінні.Вони зазвичай використовуються на пристроях, які потребують більшої потужності, ніж можуть Dip Switches, наприклад, в аудіо обладнання, смужки живлення та різноманітних електроніки.Оскільки вони можуть керувати більш високими напругами та струмами, ковзання дуже універсальні і часто використовуються у багатьох повсякденних пристроях.

Тактильні вимикачі

Тактильні вимикачі - це невеликі кнопки, які надають помітне клацання при натисканні, пропонуючи користувачеві зворотній зв'язок, що перемикач активовано.Ці комутатори розроблені так, щоб бути довговічними та призначені для пристроїв, які потребують частого використання.Ви знайдете тактильні вимикачі в таких речах, як клавіатури, калькулятори та панелі управління.Вони, як правило, миттєві комутатори, тобто вони залишаються лише до тих пір, поки ви їх натискаєте, що робить їх ідеальними для додатків, де потрібні швидкі, повторні дії.

Перемикачі

Перемикачі Rocker працюють, гойдаючи вперед і назад між двома положеннями, як правило, використовуються для вмикання або вимкнення пристроїв.Вони часто встановлюються на панелі і можуть вбудовані вогні, щоб зробити їх легкими та використовувати навіть у темряві.Перемикачі Rocker часто використовуються в приладах, автомобілях та промислових машинах, оскільки вони можуть обробляти велику потужність і легко працювати, зменшуючи шанс помилок.

Кнопкові вимикачі

Перемикачі кнопки - це вимикачі, які ви натискаєте, щоб відкрити або закрити ланцюг.Вони можуть бути або тимчасовими (миттєвими), тобто вони працюють лише під час натискання, або вони можуть залишатися на місці (замикатися) до того, як знову не натиснуть.Ці кнопки бувають у багатьох формах і розмірах, а також можуть мати світлодіодні світильники, щоб вказати, чи вони увімкнено чи вимикають.Перемикачі кнопки дуже поширені і знаходяться на панелях управління, дистанційних керуваннях та багатьох інших пристроях, що забезпечує легкий і простий спосіб людям взаємодіяти з машинами.

Перемикач перемикачів

Перемикачі перемикають важіль, який можна легко перевернути, щоб увімкнути чи вимкнути щось, що робить їх хорошими для ситуацій, коли потрібен точний контроль.Вони відомі тим, що вони міцні та надійні, часто використовуються у складних умовах, таких як фабрики та лабораторії.Перемикачі Toggle здатні обробляти важкі електричні навантаження, що робить їх ідеальними для важких застосувань.Їх чіткі позиції ввімкнення/вимкнення забезпечують простий спосіб дізнатися, чи активується пристрій чи ні.

Порівняння параметрів комутатора

Ось підсумок, що порівнює різні типи комутаторів на основі декількох основних ознак:

Тип	Стовпи/кидки	Вартість	Довговічність	Рейтинг струму/напруги	Варіанти монтажу
Занурювати	Багаторазовий	Низький	Низький	Низький	Друкована плата
Обертовий	Багаторазовий	Низький	Низький	Низький	Друкована плата
Ковзати	Поодинокий	Середній	Середній	Середній	PCB/панель
Тактильний	Поодинокий	Низький	Високий	Низький	Друкована плата
Рокер	Поодинокий	Середній	Середній	Середній	PCB/панель
Штовхнути Кнопка	Поодинокий	Високий	Середній	Середній	PCB/панель
Перемикатися	Поодинокий	Високий	Середній	Середній	Панель

Висновок

Щоб завершити, комутатори допомагають нам керувати електричними ланцюгами та поставлятися в різних типах для різних завдань.Механічні комутатори, такі як DIP та Toggle, відомі тим, що вони прості та надійні, тоді як електронні вимикачі, такі як BJTS та MOSFETS, швидкі та ефективні.Знання про полюси, кидки, налаштування та такі функції, як параметри монтажу та поточні рейтинги, допоможуть вам вибрати правильний перемикач для ваших потреб.Думаючи про те, де і як використовуються перемикачі, гарантують, що вони добре працюють, будь то на фабриках чи домашніх пристроях.Дізнавшись про комутатори, ви можете ефективно розробити та виправити електричні системи.У міру зростання технологій ці маленькі, але потужні пристрої продовжуватимуть залишатися великою частиною нашого повсякденного життя.

Часті запитання [FAQ]

1. Який основний принцип комутатора?

Перемикач керує потоком електроенергії в ланцюзі шляхом відкриття або закриття.Коли перемикач закривається, електроенергія може протікати і пристрої живлення.Коли перемикач відкритий, електроенергія зупиняється, а пристрій вимикається.

2. Які основи електричних вимикачів?

Електричні комутатори керують потоком електроенергії шляхом підключення або відключення шляху, який він приймає.У них є щонайменше дві металеві деталі, які називаються контактами, які або торкаються, щоб електроенергія протікала, або розділити, щоб зупинити її.Перемикачі можуть бути механічними, як перемикач світла, який ви перевертаєте, або електронні, як у комп'ютерах.

3. Яка основна функція комутаторів?

Основна функція комутаторів - вмикати або вимикати електричні пристрої.Вони роблять це, дозволяючи електроенергію надходити до пристрою при включенні і зупиняючи його, коли вимкнено.Це дозволяє легко керувати пристроями.

4. Які 3 основні компоненти комутатора?

Перемикач має три основні частини: привід, який є частиною, яку ви натискаєте або перевертаєте, щоб використовувати перемикач;контакти, які є металевими деталями всередині цього дотику або відокремлюються, щоб запустити або зупинити електроенергію;і клеми, де дроти підключаються до комутатора.

5. Яка основна операція перемикача?

Перемикач працює шляхом переміщення приводу, який з'єднує або відключає контакти всередині.Коли контакти торкаються, схема завершена, а електроенергія протікає на пристрій, увімкнувши його.Коли контакти розлучаються, ланцюг зламана, а електроенергія припиняється, вимикаючи пристрій.